-
1. ์ ๋ก
-
2. ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ ์ ์ฉ ๋ถ์ผ ๋ฐ ์ ์ฐจ
-
3. ์ปดํจํฐ ๊ทธ๋ํฝ ํ๋ก๊ทธ๋จ
-
3.1 ํ๋ฉด๊ตฌ์ฑ ๋ฐ ๋ฉ๋ด์์คํ
-
3.2 ํ์ฑ์ฃผ์๋ ฅ ํ๋ฆ์ ๊ฒฐ์ ๋ฐ ์๊ฐํ
-
3.3 ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ํ์ฑ
-
3.4 ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ ์ ์์ญ์ ์ ํจ๊ฐ๋ ๊ฒฐ์
-
3.5 ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ์น์ํ
-
3.6 ๋
๋ฆฝ ์ ์ ์์ญ์ ๊ฐ๋๊ฒํ
-
4. ๋ดํ๋ ฅ ๊ฒํ ๋ฅผ ํตํ ์ ์ฉ์ฑ ๊ฒ์ฆ
-
5. ๊ฒฐ ๋ก
1. ์ ๋ก
ํํ ์ธ๊ณ ์ฃผ์ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์๋ ์๋ ฅ๊ต๋์์ญ(D-์์ญ)์ ๊ฐ๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์ค๊ณ๋ฅผ ์ํ์ฌ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ฑํํ๊ณ ์๋ค. ์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ
๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์ผ๋ถ๋ถ ๋๋ ์ ์ฒด๋ฅผ ์์ถ๋ ฅ์ ์ ๋ฌํ๋ ์คํธ๋ฟ, ์ธ์ฅ๋ ฅ์ ์ ๋ฌํ๋ ํ์ด, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์คํธ๋ฟ๊ณผ ํ์ด๊ฐ ๋ง๋๋ ์ ์ ์์ญ ๋ฑ์ผ๋ก ๊ตฌ์ฑํ๋ค. ์คํธ๋ฟ-ํ์ด
๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์คํธ๋ฟ๊ณผ ํ์ด๋ก ๊ตฌ์ฑํ ์ญํ์ ํ์ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์๊ฐํํ๋ฉฐ, ์ฃผ์ฒ ๊ทผ์ ์, ์ฃผ์ฒ ๊ทผ์ ๋ฐฐ์น์์น, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์์ถ์๋ ฅ์ ํฌ๊ธฐ ๋ฑ์ ๊ฒฐ์ ํ
๋ฟ ์๋๋ผ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ ๋ด์ ํ ์ ๋ฌ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋ํ ์ค๊ณ์์ ์ดํด๋๋ฅผ ๋์ฌ ์ต์ํ์ง ์์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์ค๊ณ ์ํฉ์ ๋ค๋ฃจ๋ ๋ฅ๋ ฅ์ ํฅ์์ํจ๋ค.
๊ทธ๋ฌ๋ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ํด์ ๋ฐ ์ค๊ณ๊ณผ์ ์ ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ ์ ์์ญ์ ๊ฐ๋์กฐ๊ฑด์ ๋ง์กฑ์ํค๋ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ํ์ฑ,
์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ ์ ์์ญ์ ์ ํจ๊ฐ๋ ๊ฒฐ์ , ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ํ์ด์ ํ์๋จ๋ฉด์ ๊ณผ ๋จ๋ฉด๋ ฅ์ ๊ฒฐ์ , ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ ์ ์์ญ ๊ฒฝ๊ณ๋ฉด์ ์ต๋๋จ๋ฉด์ ๊ฒฐ์ , ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์คํธ๋ฟ ๋ฐ
์ ์ ์์ญ์ ๊ฐ๋์กฐ๊ฑด์ ๊ฒํ ๋ฑ์ผ๋ก ์ธํ ์ฌ๋ฌ ๋ฐ๋ณต์ ์ธ ์์นํด์๊ณผ์ , ๋ง์ ๋์์ ๊ณ์ฐ๊ณผ์ , ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ฌ๋ฌ ๋จ๊ณ์์์ ์ค๊ณ์์ ์ฃผ๊ด์ ์ธ ํ๋จ ๋ฑ์ ํ์๋ก
ํ๋ ๋จ์ ์ด ์๋ค. ์ด์ ๊ฐ์ ๋จ์ ์ ๊ทน๋ณตํ๊ณ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๊ฐ๋
์ ๋ฐ๋ผ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์ค๊ณ๋ฅผ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ์ํํ๊ธฐ ์ํ ์ปดํจํฐ ๊ทธ๋ํฝ
ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ๊ฐ๋ฐ์ ๊ดํ ๋ช๋ช ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ํ๋์๋ค. Alshegeir and Ramirez (1992), Mish et al. (1995), Yun and
Park (1995)๋ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ๋ฅผ ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ก ๊ฐ์ฃผํ ํ ์ ํ์์ํด์์ผ๋ก๋ถํฐ ๊ตฌํ ํ์ฑ์๋ ฅํ๋ฆ์ ์๊ฐํํ์ฌ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ํ์ฑํ
์ ์๋ ์ปดํจํฐ ๊ทธ๋ํฝ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ๊ฐ๋ฐํ์์ผ๋ฉฐ, Yun (2000)์ ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๋นํ์ฑ ์ ํ์์ํด์์ผ๋ก๋ถํฐ ๊ตฌํ ์๋ ฅํ๋ฆ์ ์๊ฐํํ์ฌ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด
๋ชจ๋ธ์ ํ์ฑํ๊ณ , ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ์์ฒด์ ๋นํ์ฑ ๊ตฌ์กฐํด์์ ์ํํ๋ฉฐ, ๋ํ ํ๊ดด๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋ฐ์์ฌ๋ถ๋ฅผ ํตํด ์ ์ ์์ญ์ ๊ฐ๋์กฐ๊ฑด์ ๊ฒํ ํ์ฌ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ
๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ๊ฐ๋ํด์๊ณผ ๊ทนํ์ค๊ณ๋ฅผ ๋์์ ์ํํ ์ ์๋ ์ ๋์ค ๊ธฐ๋ฐ ์ปดํจํฐ ๊ทธ๋ํฝ ํ๋ก๊ทธ๋จ NL-STM์ ๊ฐ๋ฐํ์๋ค. Tjhin and Kuchma
(2002)๋ ์ค๊ณ์์ ๊ฒฝํ๊ณผ ํ๋จ์ ๋ฐ๋ผ ์ ์ ํธ๋ฌ์ค ๊ตฌ์กฐ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ํ์ฑํ๊ณ , ํ์ฑํ ๋ชจ๋ธ์ ์คํธ๋ฟ๊ณผ ํ์ด์ ๋จ๋ฉด์ ์ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์ ์คํธ๋ฟ
๋ฐ ํ์ด์ ์ ํจ๊ฐ๋ ๊ฐ์ ์
๋ ฅํ์ฌ ๊ตฌํ๊ณ , ์ ์ ์์ญ์ ํ์์ ์ง์ํ์ ํฌ๊ธฐ ๋ฐ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์ ์ ์ ์์ญ์ ์ ํจ๊ฐ๋ ๊ฐ์ ์
๋ ฅํ์ฌ ํ์ฑํ ํ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด
๋ชจ๋ธ ๊ฐ ์์์ ๊ฐ๋์กฐ๊ฑด์ ๊ฒํ ํ ์ ์์ ์ปดํจํฐ ๊ทธ๋ํฝ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ๊ฐ๋ฐํ์๋ค.
๊ทธ๋ฌ๋, ์ด๋ค ์ ํ ์ฐ๊ตฌ๋ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ํ์ฑ์ ์ํ ํ์ฑ์ฃผ์๋ ฅ ํ๋ฆ์ ๊ฒฐ์ ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ๋ฐฐ์น๋ ์ฒ ๊ทผ์ ์ํฅ์ ๊ณ ๋ คํ์ง ๋ชปํ๋ฉฐ, ๋ถ์ ์
ํธ๋ฌ์ค ๊ตฌ์กฐ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ํ์ฑํ ๊ฒฝ์ฐ ๊ฐ ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ํ์ด์ ํ์๋จ๋ฉด์ ๊ณผ ๋จ๋ฉด๋ ฅ์ ํฉ๋ฆฌ์ ์ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ํตํ์ฌ ๊ฒฐ์ ํ์ง ๋ชปํ๋ฉฐ, ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์
์์ค์ด ํด์ ๋ฐ ์ค๊ณ์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ์๋์ ์ผ๋ก ๊ณ ๋ คํ์ง ๋ชปํ๋ฉฐ, ๊ฒฝ์ฌ์ง์ , ์ง๋ฐ ๋๋ ๋ง๋์ ์ํฅ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ง์ ์ ์ด๊ธฐ๋ณ์ ๋ฑ์ ๋ค์ํ ๊ฒฝ๊ณ์กฐ๊ฑด์
ํ๋ฉด๊ณ ์ฒด ๋ฐ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ์์ฒด์ ๊ตฌ์กฐํด์ ์ ๊ณ ๋ คํ์ง ๋ชปํ๋ค. ๋ํ ์ฌ๋ฌ ์ค๊ณ๋ณ์๋ค์ ์ํฅ์ ์์นํด์์ ์ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ํตํด ์ธ์ฌํ๊ฒ ๊ณ ๋ คํ์ฌ ์คํธ๋ฟ
๋ฐ ์ ์ ์์ญ์ ์ ํจ๊ฐ๋๋ฅผ ์ ํํ๊ฒ ๊ฒฐ์ ํ ์ ์๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ๋ชฉ์ํค์ง ์์ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์ ์ด์ธ์ ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ ์ ์์ญ์ ์ ํจ๊ฐ๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ์ค์ ์
์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์์ ๋ํ๋๋ ๋ณ๋ชจ์, ๋ถ์ฑ๋ชจ์, ๋ณ๋จ๋ฉด ํ๋ฆฌ์ฆ ๋ฑ์ ์คํธ๋ฟ ๋จ๋ฉดํ์์ ๋ชจ๋ ๋ฑ๋จ๋ฉด ํ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ํํํ์ฌ ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ ์ ์์ญ์ ๊ฐ๋๋ฅผ
์ ํํ๊ฒ ๊ฒํ ํ ์ ์๋ค. ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ์๋ ฅ๊ต๋์์ญ์ ๊ฐ๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ํ๊ดด ์์ธ์ ๋ถ์, ์ฒ์ง, ๋ณํ๋ฅ , ํ ์ ๋ฌ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋ณํ ๋ฑ์ ํฌํจํ
๋น์ ํ ๊ฑฐ๋์ ๋ถ์, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ํ๊ดด๊ฐ๋์ ํ๊ฐ ๋ฑ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ํด์์ ์ํ ๊ธฐ๋ฅ์ด ์์ผ๋ฉฐ, ํ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์์ ์ ์ ์์ญ ๊ฐ๋ ๊ท์ ์
๋ชจํธ์ฑ ๋ฐ ๋ถ์ ํ์ฑ์ ๋์ ํ๊ธฐ ์ํ ๋ณ๋์ ์ ์ ์์ญ์ ์ ๋ฐ ๊ฐ๋๊ฒํ ๋ฐฉ๋ฒ์ด ๋ด์ฌ๋์ด์์ง ์์ผ๋ฉฐ, ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ์ค๊ณ๋ฅผ ์ํ ์์นํด์ ๋ฐ ๊ทธ๋ํฝ
๊ธฐ๋ฅ์ด ์ ํ์ ์ด๋ผ ์ฌ์ฉ์ ํธ์์ค์ฌ์ ์ํ ๊ธฐ๋ฅ์ด ๋ถ์กฑํ๋ค.
์ด ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์ ํ์ฐ๊ตฌ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ด ์ง๋ ๋จ์ ๋ฐ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ์ฌ PC ์๋์ฐ ์์คํ
์์ ๋ชจ๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ํด์ ๋ฐ ์ค๊ณ๋ฅผ
์ ๋ฌธ์ ์ด๋ฉฐ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ์ํํ ์ ์๋ ์ปดํจํฐ ๊ทธ๋ํฝ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ๊ฐ๋ฐ, ์ ์ํ์๋ค. ๊ฐ๋ฐํ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ๋ชจ๋ธ๋ง ๋ฐ ํด์/์ค๊ณ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ
๊ทธ๋ํฝ์ผ๋ก ์ ๊ณตํ๋ ์ ์ ์ธํฐํ์ด์ค๋ฅผ ๊ฐ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ๋ชจ๋ ์ข
๋ฅ์ ๊ฒฝ๊ณ์กฐ๊ฑด์ ์ํํ ์ ์๋ ํ๋ฉด๊ณ ์ฒด ๋ฐ ํ๋ฉดํธ๋ฌ์ค์ ์ ํ ๋ฐ ์ฌ๋ฃ๋น์ ํ ์์นํด์์ ์ํ
์ ํ์์ํด์ ํ๋ก๊ทธ๋จ, ๋ถ์ ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ํ์ด์ ์ถ๊ฐ์ฑ ๊ฒฐ์ ์ ์ํ ํ๋ก๊ทธ๋จ, ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์์ค ๋ฐ ์ฒ ๊ทผ์ ์ํฅ์ ์๋์ ์ผ๋ก
๋ฐ์ํ๊ธฐ ์ํ ํ๋ก๊ทธ๋จ, ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ ์ ์์ญ ์ ํจ๊ฐ๋๋ฅผ ์๋์ ์ผ๋ก ๊ฒฐ์ ํ๊ธฐ ์ํ ํ๋ก๊ทธ๋จ, ๋ค์ํ ํํ์ ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ ์ ์์ญ์ ํ์ ๊ฒฐ์ ์ ์ํ ํ๋ก๊ทธ๋จ,
์ ์ ์์ญ์ ๊ฐ๋๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๊ฒํ ํ๊ธฐ ์ํ ํ๋ก๊ทธ๋จ ๋ฑ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ํด์ ๋๋ ์ค๊ณ ๊ณผ์ ์์ ํ์ํ ๋ชจ๋ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ํ์ฌํ๊ณ
์๋ค. ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ๊ทธ๋ํฝ ์ ์ ์ธํฐํ์ด์ค ํ๊ฒฝ์ HOOPS (1997) ๊ทธ๋ํฝ ํจํค์ง๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ๊ตฌํ๋๋ฉฐ, ๊ทธ๋ํฝ ํ๊ฒฝ์ ์ ๋ชฉ์ํจ ์ฌ๋ฌ ๋ค์ํ ๊ธฐ๋ฅ์
์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ๋ชจ๋ธ๋ง ๋ฐ ํด์/์ค๊ณ์์ ๋ฐ์ด๋ ํจ์จ์ฑ๊ณผ ํธ์์ฑ์ ์ ๊ณตํ๋ค. ์ด ๋
ผ๋ฌธ์์๋ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์์ด์์ ์ปดํจํฐ ๊ทธ๋ํฝ ํ๋ก๊ทธ๋จ์
ํ์์ฑ๊ณผ ๊ทธ๋ํฝ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ๋ํ์ ์ธ ๊ธฐ๋ฅ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ์ค๊ณ๊ณผ์ ์ ๋ฐ๋ผ ๊ฐ๋ตํ๊ฒ ์๊ฐํ์๋ค.
2. ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ ์ ์ฉ ๋ถ์ผ ๋ฐ ์ ์ฐจ
์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ ํน์ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ Fig. 1๊ณผ ๊ฐ์ด B-์์ญ๊ณผ D-์์ญ์ด๋ผ๊ณ ๋ถ๋ฆฌ๋ ๋ถ๋ถ์ผ๋ก ๊ตฌ๋ถ๋ ์ ์๋ค. ๋ณด์์์ B-์์ญ์ ๋ณด์ ์ ๋จ๊ฒฝ๊ฐ์ด
์ปค์ ๋ณด ์์ฉ์ ์ํ์ฌ ํ์ค์ด ์ง์ง๋๋ฉฐ, ๋จ๋ฉด ๋ณํ๋ฅ ์ด ์ ํ์ผ๋ก ๋์ด ํ๋ฉด๋ณด์กด์ ๋ฒ์น์ด ์ฑ๋ฆฝ๋๋ ๋ถ๋ถ์ ๋งํ๋ค. D-์์ญ์ ์ ๋จ๊ฒฝ๊ฐ์ด ์์์ ์์น์์ฉ์
์ํ์ฌ ํ์ค์ด ์ง์ง๋๋ฉฐ, ๋ณด ์ด๋ก ์ ์ ์ฉํ ์ ์๋ ๋ถ๋ถ์ ๋งํ๋ค. ์ผ๋ฐ์ ์ธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์์๋ ์ง์คํ์ค ๋ฐ ์ง๋ฐ๋ฐ๋ ฅ์ด ์์ฉํ๋ ์์ญ, ๋ธ๋ํท ๋๋ ๋ด๋ฏผ๋ฐ์นจ,
๋ณด-๊ธฐ๋ฅ์ ์ฐ๊ฒฐ๋ถ, ํฑ์ด์ง ๋ณด์ ๋จ๋ถ, ๋จ๋ฉด์ด๋ ๋จ๋ฉด๋ ฅ์ด ๊ธ๋ณํ๋ ๊ณณ, ๊ฐ๊ตฌ๋ถ๊ฐ ์๋ ๋ถ์ฌ, ํ๋ฆฌํ
์
๋ฐ ํฌ์คํธํ
์
์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์ ์ฐฉ๋ถ, ๊ทธ๋ฐ์
๊ธฐํํ์ ๋ถ์ฐ์๋ถ ๋ฑ์ด D-์์ญ์ด๋ค. ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ฐ๋ก D-์์ญ ๋๋ ์ด ์์ญ์ ํฌํจํ๋ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์ค๊ณ๋ฅผ ํฉ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ํํ ์ ์๋
๋ฐฉ๋ฒ์ด๋ค.
Fig. 1.
Examples of B- and D-regions in Structural Concrete (Tjhin and Kuchma, 2002)
ํํ ์ธ๊ณ ์ฃผ์ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์์์ ํ์ฉํ๊ณ ์๋ ํ์ฑํด์๋ฐฉ๋ฒ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ๊ท ์ด ๋ฐ์ ์ ์ ์๋ ฅํ๋ฆ์ ๋น๊ต์ ์ ํํ๊ฒ ์์ธกํ ์๋ ์์ง๋ง, ๊ท ์ด
๋ฐ์ ํ ์์ ์ ์๋ ์๋ ฅํ๋ฆ ๋ฐ ์ฌ๋ถ๋ฐฐ๋ ์์ธกํ ์ ์๋ค. ๋ํ ๋นํ์ฑ ์ ํ์์ํด์๋ฐฉ๋ฒ์ ํ๊ดด์ ์ด๋ฅผ ๋๊น์ง์ ๋ชจ๋ ํ์ค์ ๋ํ D-์์ญ์์์
์๋ ฅํ๋ฆ์ ์์ธกํ ์ ์์ผ๋, ์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ ํน๋ณํ ์กฐ์ฌ์ฐ๊ตฌ ๋ฑ์๋ง ์ ์ ํ๋ฉฐ ๋ณดํต์ ํด์ ๋ฐ ์ค๊ณ์๋ ๋ถ์ ์ ํ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๊ท ์ด
๋ฐ์ ์ ์ ๋ฌผ๋ก ์ด๊ณ , ๊ท ์ด ๋ฐ์ ํ์๋ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ ๋ด๋ถ์ ํ์ค์ ์ฌ๋ถ๋ฐฐ๋ฅผ ์์ธกํ ์ ์๋ค. ์๋ ฅ๊ต๋์ด ์ฌํ ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ณด ์ด๋ก ์ ์ ์ฉํ ์ ์๋ ๋๋ถ๋ถ์
D-์์ญ ๋๋ ์ด ์์ญ์ ๊ฐ๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ์ค๊ณ๋ ๋ฐ๋ณต์ ์ธ ์ํ์ฐฉ์ค ๊ณผ์ ์ ํ์๋ก ํ๋ Fig. 2์ ์ ์ฐจ์ ๋ฐ๋ผ ์ํํ๋ค.
์ค๊ณ์์ ์ฃผ๊ด์ ๋ฐ๋ผ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ์ง์ ์ ์ ํด์ผํ๋ ๊ฒ๊ณผ ๋ฐ๋ณต์ ์ธ ์ํ์ฐฉ์ค ๊ณผ์ ์ ํ์๋ก ํ๋ ๊ฒ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ค๋ฌด์ ์ฉ์ ๊ฐ๋ก๋ง๋
๊ฐ์ฅ ํฐ ์ฅ์ ์์ธ์ด๋ผ ๋ณผ ์ ์๋ค.
Fig. 2.
Strut-tie Model Design Procedure
3. ์ปดํจํฐ ๊ทธ๋ํฝ ํ๋ก๊ทธ๋จ
3.1 ํ๋ฉด๊ตฌ์ฑ ๋ฐ ๋ฉ๋ด์์คํ
์ด ์ฐ๊ตฌ์์ ์ ์ํ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ์์
ํ๋ฉด์ Fig. 3(a)์ ๊ฐ์ด ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ํด์/์ค๊ณ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ถ์ฌํ๋ [ํ๋ฉด๊ณ ์ฒดํด์]
๋ฉ๋ด์์คํ
, [ํ๋ฉดํธ๋ฌ์คํด์] ๋ฉ๋ด์์คํ
, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ด๋ค์ ์ธ๋ถ๋ฉ๋ด๋ค๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ ๋ฉ๋ด์ฐฝ, ๋ฉ๋ด๋ฅผ ์คํ์ํค๋ฉด ๋ํ๋๋ ์ฐฝ์ผ๋ก ์ ํ๊ธฐ๋ฅ๊ณผ ์
๋ ฅ๊ธฐ๋ฅ์ ์ด์ฉํ์ฌ
ํด์/์ค๊ณ ๋ชจ๋ธ์ ์ ๋ณด๋ฅผ ์
๋ ฅํ๋ ๋ํ์ฐฝ, ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ํด์/์ค๊ณ ๊ณผ์ ์์ ์์ฑ๋๋ ์ถ๋ ฅํ์ผ์ ๋ด์ฉ์ ํ์ธํ๋ ๊ฒฐ๊ณผ์ถ๋ ฅ์ฐฝ, ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ
ํด์/์ค๊ณ ๋ชจ๋ธ์ ๋ชจ๋ธ๋ง๊ณผ ํด์๊ฒฐ๊ณผ์ ๋ถ์ ๋ฐ ๊ฐ์ข
์ ๋ณด๋ค์ ๊ทธ๋ํฝ์ผ๋ก ๋ณด์ฌ์ฃผ๋ ์์
์์ญ์ฐฝ, ์ปค์๊ฐ ์์นํ ๊ณณ์ ์ขํ๋ฅผ ํ์ํ๋ ์ขํํ์์ฐฝ ๋ฑ์ ํฌํจํ
๋ชจ๋ 9๊ฐ์ ์ฐฝ์ผ๋ก ๊ตฌ์ฑํ์๋ค.
ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ๋ฉ๋ด์์คํ
์ Fig. 3(b)์ ๊ฐ์ด ํฌ๊ฒ [ํ๋ฉด๊ณ ์ฒดํด์] ๋ฉ๋ด์์คํ
๊ณผ [ํ๋ฉดํธ๋ฌ์คํด์] ๋ฉ๋ด์์คํ
์ผ๋ก ๋ถ๋ฅํ์๋ค. [ํ๋ฉด๊ณ ์ฒดํด์] ๋ฉ๋ด์์คํ
์
์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ํด์/์ค๊ณ๋ฅผ ์ํ ํ๋ฉด์๋ ฅ/ํ๋ฉด๋ณํ๋ฅ /์ถ๋์นญ(์ดํ ํ๋ฉด๊ณ ์ฒด) ์ ํ์์๋ชจ๋ธ์ ๋ชจ๋ธ๋ง ๋ฐ ํด์์ ํ์ํ ๋ฉ๋ด๋ค๋ก
๊ตฌ์ฑ๋์ด์์ผ๋ฉฐ, [ํ๋ฉดํธ๋ฌ์คํด์] ๋ฉ๋ด์์คํ
์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ํ์ฑ, ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๊ตฌ์ฑ์์์ ์ ํจ๊ฐ๋ ๊ฒฐ์ , ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ์น์ํ ๋ฑ์
ํ์ํ ๋ฉ๋ด๋ค๋ก ๊ตฌ์ฑํ์๋ค.
Fig. 3.
Window Layout and Menu Systems
3.2 ํ์ฑ์ฃผ์๋ ฅ ํ๋ฆ์ ๊ฒฐ์ ๋ฐ ์๊ฐํ
์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ์ฉ์ ์์ด์ ์ค์ํ ์์๋ค ์ค ํ๋๋ ๋ฐฐ๊ทผ์์ธ๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ๋ ์ ํฉํ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ ํ๋ ๊ฒ์ด๋ค. ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์
์ ์ ์ ์๊ณต์ ์ฉ์ด์ฑ, ๋ถ์ฌ์ ํํ์ฑ, ์ฌ๋ฃ์ ์ฐ์ฑ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ถ์ฌ์ ์ฌ์ฉ์ฑ ๋ฑ์ ๊ณ ๋ คํ์ฌ์ผ ํ๋ค. ๋ง์ ๊ฒฝ์ฐ์ ์์ด์ ๋ถ์ฌ์ ์ค์ฉ์ฑ๊ณผ ๋ถ์ฌ ์ ์์
์ฉ์ดํจ์ด ์ค๊ณ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ ์ ์ค์ํ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๋ค. ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ ์ ๊ฐ๋จํ ์ค๊ณ์ ๊ฒฝ์ฐ์ ์์ด์๋ ์ฝ๋ค. ์์ถ์๋ ฅ์ฅ์ ๋ํ๋ด๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์คํธ๋ฟ์
์์ธกํ ๊ท ์ด์ ์งํ๋ฐฉํฅ๊ณผ ํํํ๊ฒ ๋ฐฐ์นํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ํ์ด๋ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ๋ฐฐ๊ทผํํ๋ฅผ ์ฐธ์กฐํ์ฌ ๋ฐฐ์นํ ์ ์๋ค. ์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ๊ฑฐ๋ ๋ฐ
์ค๊ณ์ ๋ํ ๊ธฐ๋ณธ์ ์ธ ์ง์๊ณผ ๊ฒฝํ์ ํ์๋ก ํ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๊ธฐํํ์ ํ์, ํ์ค์กฐ๊ฑด, ๊ฒฝ๊ณ์กฐ๊ฑด ๋ฑ์ ๋น๋กฏํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์ค๊ณ์กฐ๊ฑด์ด ๋ณต์กํ ๊ฒฝ์ฐ๋
๊ตฌ์กฐ๊ฑฐ๋์ ๋ํ ์ง์ ๋ฐ ๊ฒฝํ๊ณผ ๋๋ถ์ด ํด์์ ์ธ ์ ์ฐจ๊ฐ ์ถ๊ฐ์ ์ผ๋ก ํ์ํ๋ค.
์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ ์ ์ํ ๊ฐ์ฅ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ด๋ถ์ ์๋ ฅํ๋ฆ์ ๊ธฐ๋ณธ์ ๋๊ณ ์๋ ํ์ฑ์๋ ฅ๊ฒฝ๋ก๋ฒ์ด๋ค(Schlaich et al., 1987).
์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ D-์์ญ ์์ ๋์ ํํ์ ๋ง์กฑ์ํจ ํ์ ํ์ค ๋ฐ ๊ฒฝ๊ณ ์กฐ๊ฑด์ ๋ํ ํ์ฑ์ฃผ์๋ ฅ ํ๋ฆ์ ๊ฒฐ์ ํ๊ณ , ๊ฒฐ์ ํ ํ์ฑ์ฃผ์๋ ฅ ํ๋ฆ์ ๋ฐ๋ผ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด
๋ชจ๋ธ์ ์ ์ ํ๋ ๊ฒ์ด๋ค. 2์ฐจ์์ผ๋ก ๊ฐ์ฃผํ ์ ์๋ ๋ชจ๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ํ์ฑ์ฃผ์๋ ฅ ํ๋ฆ์ ์ด ์ฐ๊ตฌ์์ ์ ์ํ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ [ํ๋ฉด๊ณ ์ฒดํด์] ๋ฉ๋ด์์คํ
์
์ด์ฉํ์ฌ ๊ฒฐ์ ํ๋ค. ์ด ๋ฉ๋ด์์คํ
์ ์์
ํ๊ฒฝ์ค์ ๊ธฐ๋ฅ, ๋ชจ๋ธ๊ทธ๋ฆฌ๊ธฐ ๊ธฐ๋ฅ, ํ๋ฉดํธ์ง ๊ธฐ๋ฅ, ์๋๋ฒํธ๋ถ์ฌ ๊ธฐ๋ฅ, ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋ง ๊ธฐ๋ฅ, ํ์ค/๊ฒฝ๊ณ์กฐ๊ฑด ์
๋ ฅ ๊ธฐ๋ฅ,
๊ทธ๋ฆฌ๊ณ 2์ฐจ์ ์ ํ์์ํด์ ๊ธฐ๋ฅ ๋ฑ์ ๊ฐ๋ ๋ฉ๋ด๋ก ๊ตฌ์ฑํ์๋ค. ํ์ค/๊ฒฝ๊ณ์กฐ๊ฑด ์
๋ ฅ ๊ธฐ๋ฅ์๋ ๋ํ์ฐฝ์ ํตํ์ฌ ํ๋ฉด๊ณ ์ฒด ์ ํ์์๋ชจ๋ธ์ ์์ฉํ๋ ์ธ๋ถํ์ค์
์ง์ ์
๋ ฅํ๋ ์ธ๋ถ๊ธฐ๋ฅ, ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์์ค์ ๊ณ์ฐํ์ฌ ํ๋ฉด๊ณ ์ฒด๋ชจ๋ธ์ ์ ์ ์ ์๋์ ์ผ๋ก ์
๋ ฅํ๋ ์ธ๋ถ๊ธฐ๋ฅ, ์ฒ ๊ทผ์ ์ํฅ์ ๊ตฌ์๋ ฅ์ผ๋ก ์นํํ์ฌ
๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ํ๋ฉด๊ณ ์ฒด ์ ํ์์๋ชจ๋ธ์ ์ ์ ์ ์๋์ ์ผ๋ก ์
๋ ฅํ๋ ์ธ๋ถ๊ธฐ๋ฅ, ํ์ง, ์ํ๋กค๋ฌ, ์์ง๋กค๋ฌ, ๊ฒฝ์ฌ์ง์ ์ ๊ณ ๋ คํ๊ธฐ ์ํ ๊ฒฝ์ฌ ๊ฒฝ๊ณ์กฐ๊ฑด, ์ง๋ฐ
๋๋ ๋ง๋์ ์ํฅ์ ๊ณ ๋ คํ๊ธฐ ์ํ ์คํ๋ง ๊ฒฝ๊ณ์กฐ๊ฑด, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ง์ ์ ์ด๊ธฐ๋ณ์๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ๊ธฐ ์ํ ์ด๊ธฐ๋ณ์ ๊ฒฝ๊ณ์กฐ๊ฑด ๋ฑ์ ๋ถ์ฌํ๋ ์ธ๋ถ๊ธฐ๋ฅ ๋ฑ์ด ์๋ค.
์๊ธฐ์ ์ฌ๋ฌ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ด์ฉํ์ฌ ํ๋ฉด๊ณ ์ฒด ์ ํ์์๋ชจ๋ธ์ ์์ฑํ ํ 2์ฐจ์ ์ ํ์์ํด์์ ์ํํ๋ค. ์ ํ์์ํด์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ํ
์คํธ์ ๊ทธ๋ํฝ์ผ๋ก ์ถ๋ ฅํ๋ฉฐ, ํ
์คํธ๋ก๋
๊ฒฐ๊ณผ์ถ๋ ฅ์ฐฝ์ ๊ฐ ์์์ ์์ถ์ฃผ์๋ ฅ ๊ฐ, ์ฃผ์๋ ฅ ๊ฐ, ์ฃผ์๋ ฅ๋น ๋ฑ์ด, ๊ทธ๋ํฝ์ผ๋ก๋ ์์
์์ญ์ฐฝ์ ์์ถ์ฃผ์๋ ฅ ํ๋ฆ ๋ฐ ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ์ ์ ๊ธธ์ด์ ์๊น๋ก ๊ตฌ๋ถํ์ฌ
์ถ๋ ฅํ๋ค. Fig. 4๋ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ [ํ๋ฉด๊ณ ์ฒดํด์] ๋ฉ๋ด์์คํ
์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๊ฒฐ์ ํ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊น์ ๋ณด(KCI, 2012)์ ์ ํ์์๋ชจ๋ธ์ ๋ํ ํ์ฑ์์ถ์ฃผ์๋ ฅ
ํ๋ฆ์ ๋ณด์ธ ๊ฒ์ด๋ค. ๊ทธ๋ฆผ์ ๊ฐ ๊ฒฝ์ฐ์์ ๋ ๊ฐ์ ํ์ฑ์ฃผ์๋ ฅ ํ๋ฆ์ ๋ฐฐ์น๋๋ ์ฒ ๊ทผ์ ์ํฅ์ ๊ณ ๋ คํ๊ธฐ ์ ๊ณผ ํ์ ๊ฒ์ด๋ค. ์ด ์ฐ๊ตฌ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ์ฒ ๊ทผ์ด
ํ์ฑ์ฃผ์๋ ฅ ํ๋ฆ์ ํฌํจํ ์ ํ์์ํด์ ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ Fig. 5์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ด์ฉํ์ฌ ๋ฐ์ํ์๋ค.
Fig. 4.
Examples of Principal Compressive Stress Trajectories in Deep Beams with/without Effect
of Reinforcing Bars
Fig. 5.
Algorithm for Considering Effect of Concrete Confinement by Reinforcing Bars
3.3 ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ํ์ฑ
์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์ค๊ณ๋ฅผ ์ํ์ฌ ์ฒ ๊ทผ์ ์ํฅ์ ๋ฐ์ํ ํ์ฑ์ฃผ์๋ ฅ ํ๋ฆ๊ณผ ์ฒ ๊ทผ ๋ฐฐ์นํํ๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ์ฌ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ํ์ฑํด์ผ ํ๋ค. ์ด ์ฐ๊ตฌ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ์์๋
2์ฐจ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ [ํ๋ฉดํธ๋ฌ์คํด์] ๋ฉ๋ด์์คํ
์ ์์
ํ๊ฒฝ์ค์ ๊ธฐ๋ฅ, ๋ชจ๋ธ๊ทธ๋ฆฌ๊ธฐ ๊ธฐ๋ฅ, ํ๋ฉดํธ์ง ๊ธฐ๋ฅ, ์๋๋ฒํธ๋ถ์ฌ ๊ธฐ๋ฅ, ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋ง ๊ธฐ๋ฅ,
ํ์ค/๊ฒฝ๊ณ์กฐ๊ฑด ์
๋ ฅ ๊ธฐ๋ฅ ๋ฑ์ ์ด์ฉํ์ฌ ํ์ฑํ๋ค. ๋ชจ๋ธ๊ทธ๋ฆฌ๊ธฐ ๊ธฐ๋ฅ์๋ ์คํธ๋ฟ ๋๋ ํ์ด ์์์ ํด๋นํ๋ ์์์ ์ง์ ์ ๊ทธ๋ฆฌ๊ธฐ ์ํ ๋ฉ๋ด, ๊ทธ๋ฆฐ ์ ์
์ญ์ ํ๊ธฐ ์ํ ๋ฉ๋ด, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ ๋ฐ ์์ ๋ฒํธ๊ฐ ๋ถ์ฌ๋ ์ํ์์ ํธ๋ฌ์ค ์์๋ฅผ ์ถ๊ฐํ๋ ๋ฉ๋ด ๋ฑ์ด ์๋ค. ๋ฆฌ๋ชจ๋ธ๋ง ๊ธฐ๋ฅ์๋ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด
๋ชจ๋ธ์ ์ ์ ๋ฐ ์์ ๋ฒํธ๊ฐ ๋ถ์ฌ๋ ์ํ์์ ์์๋ฅผ ์ ๊ฑฐํ๋ ๋ฉ๋ด, ์ ์ ์ ์์น๋ฅผ ์ฎ๊ฒจ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ํ์์ ์์ ํ๋ ๋ฉ๋ด, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด
๋ชจ๋ธ์ ๊ทผ๋ณธ์ ์ธ ์์ ๋๋ ์ฌ์์ฑ์ ์ํ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ ๋ฐ ์์ ๋ฒํธ๋ฅผ ์ ๊ฑฐํ๋ ๋ฉ๋ด ๋ฑ์ด ์๋ค.
์๊ธฐ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ฌ์ฉํ ๊ฒฝ์ฐ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ฒ ๊ทผ ํ์ด ๋ฟ ์๋๋ผ ํน์ํ ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ํ์ด ์ฆ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์คํธ๋ฟ์ ์์น์ ์ค๋ณต์ผ๋ก ๋ฐฐ์น๋๋
์ฒ ๊ทผ ์คํธ๋ฟ, ์ฒ ๊ทผ ํ์ด์ ์์น์ ์ค๋ณต์ผ๋ก ๋ฐฐ์น๋๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ํ์ด, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ๊ตฌ์กฐ์ ์์ ์ ์ํด ์ถ๊ฐ๋๋ ์์ ๋ฑ์ ์ด์ฉํ์ฌ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด
๋ชจ๋ธ์ ํ์ฑํ ์ ์๋ค. Fig. 6์ ํ์ฑ์์ถ์ฃผ์๋ ฅ ํ๋ฆ๊ณผ ์๊ธฐ ๋ฉ๋ด์์คํ
์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ด์ฉํ์ฌ ํ์ฑํ ํฐ ๊ฐ๊ตฌ๋ถ๊ฐ ์๋ ์ ์ด ๋ณด์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์
๋ณด์ธ ๊ฒ์ด๋ค.
Fig. 6.
Example of Strut-tie Model Developed by Using Present Program
3.4 ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ ์ ์์ญ์ ์ ํจ๊ฐ๋ ๊ฒฐ์
์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ํ์ฑํ ํ [ํ๋ฉดํธ๋ฌ์คํด์] ๋ฉ๋ด์์คํ
์ ์ธ์ฅ/์์ถ ์์ ํ์
๊ธฐ๋ฅ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ธ์ฅ(ํ์ด) ๋ฐ ์์ถ(์คํธ๋ฟ) ์์๋ฅผ ์ฐพ๋๋ค. ์ด
๊ธฐ๋ฅ์ ๊ฐ ์คํธ๋ฟ๊ณผ ํ์ด ์์๊ฐ ๋จ์๊ฐ์ฑ์ ๊ฐ๋๋ค๋ ๊ฐ์ ํ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ์์ฒด์ ๋ํ์ฌ ์ ํํ์ฑ ์ ํ์์ํด์์ ์ํํ๊ณ , ๊ทธ ํด์๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์๊ฐํํ๋
๊ธฐ๋ฅ์ด๋ค. ๋ค์์ผ๋ก, ํ์ฑํ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ๊ฐ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์คํธ๋ฟ์ ๋จ๋ฉด์ , ์ฒ ๊ทผ ํ์ด์ ๋จ๋ฉด๋ ฅ, ์ ์ ์์ญ์ ํ์ ๋ฑ์ ๊ฒฐ์ ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ์ฌ๋ฃํน์ฑ๊ฐ
์
๋ ฅ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ด๋ค ์์์ ์ ํจ๊ฐ๋๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํ๋ค. ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์ค๊ณ ์ ํ์ด์ ์ ํจ๊ฐ๋๋ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ฒ ๊ทผ์ ํญ๋ณต๊ฐ๋๋ก ์ทจํ๋, ์ฝํฌ๋ฆฌํธ
์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ ์ ์์ญ์ ์ ํจ๊ฐ๋๋ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ฐ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค๋ง๋ค ์๋ก ๋ค๋ฅธ ๊ฐ์ ์ ์ํ๊ณ ์๋ค. ์ด ์ฐ๊ตฌ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ์์๋ ์ง๊ธ๊น์ง ์ ์๋ ๋ชจ๋ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค ๋๋
์ฐ๊ตฌ์์ ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ ์ ์์ญ์ ์ ํจ๊ฐ๋ ๊ฐ์ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์
๋ ฅํ์ฌ ์ฌ์ฉํ ์ ์๋๋ก ํ์๋ค.
AASHTO LFRD (2010) ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์ ์ํ ์คํธ๋ฟ์ ์ ํจ๊ฐ๋ ๊ฒฐ์ ์ ์คํธ๋ฟ์ ์์ง์ผ๋ก ๊ฐ๋ก์ง๋ฅด๋ ์ฒ ๊ทผ์ ๋ณํ๋ฅ ์ ์ฐ์ ํด์ผ ํ๋ค. ๋จ์ํ ์ ์
ํธ๋ฌ์ค ๊ตฌ์กฐ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ๊ฒฝ์ฐ ์ฒ ๊ทผ์ ๋ณํ๋ฅ ์ ์คํธ๋ฟ๊ณผ ํ์ด์ ๊ฐ์ฑ์ ๋ฌด๊ดํ๊ฒ ์ฐ์ ํ ์ ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ๋ถ์ ์ ํธ๋ฌ์ค ๊ตฌ์กฐ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด
๋ชจ๋ธ์ ๊ฒฝ์ฐ ์ฒ ๊ทผ์ ๋ณํ๋ฅ ์ ์คํธ๋ฟ๊ณผ ํ์ด์ ๊ฐ์ฑ์ ๋ฐ๋ผ ๋ณํ๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์คํธ๋ฟ๊ณผ ํ์ด์ ๊ฐ์ฑ ๊ฒฐ์ ์ ์ํ ์ต์ ํ ๊ธฐ๋ฒ์ ๋ฐ๋ณต์ ์ธ ๊ตฌ์กฐํด์ ๋จ๊ณ๋ง๋ค
์ฒ ๊ทผ์ ๋ณํ๋ฅ ์ ๋ฐ๋ณต์ ์ผ๋ก ์ฐ์ ํด์ผ ํ๋ค. ์ด ์ฐ๊ตฌ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ๋ชจ๋ ๊ฒฝ์ฐ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์์ ์ฒ ๊ทผ์ ๋ณํ๋ฅ ์ ์ ํํ ๊ตฌํ์ฌ ์คํธ๋ฟ์ ์ ํจ๊ฐ๋๋ฅผ
์๋์ ์ผ๋ก ์ฐ์ ํ ์ ์๋ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ํ์ฌํ๊ณ ์๋ค.
์ด ์ฐ๊ตฌ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ์์นํด์์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ํตํด ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ ์ ์์ญ์ ์ ํจ๊ฐ๋๋ฅผ ๊ฐ์ฅ ์ ํํ๊ณ ์ผ๊ด์ฑ ์๊ฒ ๊ฒฐ์ ํ๋ค๊ณ ์๋ ค์ง Yun (2005, 2010)์
๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก๋ ๊ฒฐ์ ํ ์ ์๋๋ก ํ์๋ค. ๋ํ ๊ทธ์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ์ฉ๋ ๊ฐ๋
์ ํ์ฅํ์ฌ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์คํธ๋ฟ์ ์ข
์ถ๋ฐฉํฅ ๊ธธ์ด์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ชจ๋ ์์น์์์ ์ ํจ๊ฐ๋๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํ
์ ์๋๋ก ํ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ํตํ์ฌ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์คํธ๋ฟ์ ์ข
์ถ๊ธธ์ด ๋ฐฉํฅ์ ๋จ๋ฉดํ์์ด ๋ณ๋ชจ์, ๋ถ์ฑ๋ชจ์, ๋ณ๋จ๋ฉด ํ๋ฆฌ์ฆ ๋ฑ์ผ๋ก ๋ํ๋ ์ ์๋๋ก ํ์๋ค.
Fig. 7์ ์ ์ ์์ญ์ ์ ํจ๊ฐ๋ ๊ฒฐ์ ๊ณผ์ ์ ๋ณด์ธ ๊ฒ์ด๋ค. ๊ทธ์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ ์ ์์ญ์ด ์์นํ ๊ณณ์ ์๋ ฅ ์ํ, ์คํธ๋ฟ ๊ธธ์ด์ ์ํฅ, ์คํธ๋ฟ๊ณผ
์์ถ์ฃผ์๋ ฅ ํ๋ฆ๊ณผ์ ๋ถ์ผ์น์ ์ํฅ, ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์์ถ๊ฐ๋์ ์ํฅ ๋ฑ๊ณผ Fig. 5์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ํตํ ์ฒ ๊ทผ์ ์ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์์ ์ํฅ, ์ฒ ๊ทผ์ ์ ์ฐฉํํ์
๋ฐ๋ฅธ ๊ตญ๋ถ์์ญ์ ์๋ ฅ ์ํ ๋ฑ์ ํฉ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ๋ ์ฅ์ ์ด ์์ผ๋, ๋ค์ ๋ณต์กํ๊ณ ๋ฐ๋ณต์ ์ธ ์์นํด์ ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ธํด ์ค์ฉ์ฑ ์ธก๋ฉด์์ ํ๊ณ๊ฐ ์๋ค๋ ์ง์ ์ด
์๋ค. ๊ทธ์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ํ ์์ธํ ์ค๋ช
์ ์ฐธ๊ณ ๋ฌธํ์ผ๋ก ๋์นํ๋ค.
Fig. 7.
Procedure for Determination of Effective Strength of Nodal Zone
3.5 ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ์น์ํ
์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ์น์ํ๋ ์ค๊ณํ์ค์ ๋ฐ๋ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์์ ๋ชจ๋ ์คํธ๋ฟ๊ณผ ํ์ด์ ํ์๋จ๋ฉด์ ์ ๊ฒฐ์ ํ๊ณ , ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ ์ ์์ญ์ ๊ฐ๋์ ๋ํ ์กฐ๊ฑด์
๊ฒํ ๋ฅผ ํตํด ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ๊ธฐํํ์ ์ ํฉ์กฐ๊ฑด์ ๊ฒํ ํ๊ณ , ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ ์ ํ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ์ด์ฉํ์ฌ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์์ธ์ค๊ณ๋ฅผ ์ํํ๋ ๊ฒ์
๋งํ๋ค. ์ฌ๊ธฐ์, ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ๊ธฐํํ์ ์ ํฉ์กฐ๊ฑด์ ๊ฒํ ํ๋ค๋ ๊ฒ์ ์ฐจ์ํ์ํจ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์์ ์คํธ๋ฟ์ ํ์๋จ๋ฉด์ ์ด ์ฃผ๋ณ์ ํํํ ๋๋
ํํ์ ๊ฐ๊น์ด ์คํธ๋ฟ์ ํ์๋จ๋ฉด์ ๊ณผ ์ค์ฒฉ๋๋์ง ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ด๋ ํ ์์์ ํ์๋จ๋ฉด์ ์ด ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ๊ธฐํํ์ ํ์์ ์ดํํ๋์ง๋ฅผ ํ์ธํ๋ ๊ฒ์ ์๋ฏธํ๋ค.
์ด ์ฐ๊ตฌ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ [ํ๋ฉดํธ๋ฌ์คํด์] ๋ฉ๋ด์์คํ
์ โ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ์์ฒด์ ๊ตฌ์กฐํด์ ๊ธฐ๋ฅโ์ ์ด์ฉํ์ฌ ์คํธ๋ฟ๊ณผ ํ์ด์ ํ์๋จ๋ฉด์ ๊ณผ ๋จ๋ฉด๋ ฅ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ค.
์ด๋ค ์์์ ํ์๋จ๋ฉด์ ๊ฒฐ์ ์ Eq. (1)์ ์กฐ๊ฑด์ ๋ง์กฑ์ํฌ ์ ์๋๋ก Fig. 8์ ๋จ์ ์ต์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๋์
ํ์๋ค. ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ์ ๋ชฉ์ํจ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์
์คํธ๋ฟ๊ณผ ํ์ด์ ํ์๋จ๋ฉด์ ์ด ์ด๋ค ์์์ ๋จ๋ฉด๋ ฅ์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๋ ๋ถ์ ์ ํธ๋ฌ์ค ๊ตฌ์กฐ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ํนํ ํจ๊ณผ์ ์ด๋ค.
(1)
Fig. 8.
Algorithm for Determination of Cross-sectional Areas of Struts and Ties
์ฌ๊ธฐ์, ๋ฐ ๋ ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ํ์ด์ ์ค๊ณ๋จ๋ฉด๋ ฅ์, ๋ฐ ๋ ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ํ์ด์ ๊ฐ๋๊ฐ์๊ณ์๋ฅผ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ฐ ๋ ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ํ์ด์ ์ ํจ๊ฐ๋๋ฅผ ๋ํ๋ธ๋ค. ํ๋ก๊ทธ๋จ์ โ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ์์ฒด์ ๊ตฌ์กฐํด์ ๊ธฐ๋ฅโ์ ๋น์ ํ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ(Yun, 2000)์
์ฌ์ฉํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ๋น์ ํ ๊ฑฐ๋ ๋ฐ ๊ฐ๋ํด์๋ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ๋ค.
์คํธ๋ฟ ๋ฐ ํ์ด์ ํ์๋จ๋ฉด์ ์ ๊ฒฐ์ ํ ํ ํ์ฑํ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ด ์ค๊ณ์ ์ ํฉํ ๋ชจ๋ธ์ธ์ง ๊ฒ์ฆํด์ผ ํ๋ค. ์ฆ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์คํธ๋ฟ๊ณผ ์ ์ ์์ญ์ด ์ค๊ณ๋จ๋ฉด๋ ฅ์
์ ๋ฌํ๋๋ฐ ์์๋๋ ์ถฉ๋ถํ ๊ฐ๋๋ฅผ ๋ณด์ ํ๊ณ ์๋์ง ๊ฒํ ํด์ผ ํ๋ค. ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์คํธ๋ฟ์ ๊ฐ๋๋ ์คํธ๋ฟ์ ์ต๋๋จ๋ฉด์ ๊ณผ ์๊ธฐ ๊ธฐ๋ฅ์ผ๋ก๋ถํฐ ๊ฒฐ์ ํ ํ์๋จ๋ฉด์ ์
๋น๊ตํ์ฌ ๊ฒํ ํ๋ค. ์ ์ ์์ญ์ ๊ฐ๋๋ ์ ์ ์์ญ ๊ฒฝ๊ณ๋ฉด์์์ ์ต๋๋จ๋ฉด์ ๊ณผ ํ์๋จ๋ฉด์ ์ ๋น๊ตํ์ฌ ๊ฒํ ํ๋ค. ์ต๋๋จ๋ฉด์ ์ ๊ฒฐ์ ์ ์ํด์๋ ๋ชจ๋ ์ ์ ์์ญ์
ํ์์ ๋์ํํด์ผํ๋ ๊ณผ์ ์ด ํ์ํ๋ฉฐ, ์ด ๊ณผ์ ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ์ค๊ณ ์ ๊ฐ์ฅ ๋ง์ ์๊ฐ๊ณผ ๋
ธ๋ ฅ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ค๊ณ์์ ์ฃผ๊ด์ ์ธ ํ๋จ์ ํ์๋ก ํ๋ค.
์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ ์ ์์ญ ๊ฒฝ๊ณ๋ฉด์ ์ต๋๋จ๋ฉด์ ์ ์ง์ํ์ ๋ฉด์ ๋ฐ ํผ๋ณต๋๊ป๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ์ฌ ๊ฒฐ์ ํ๋ ๊ฒ์ด ์ผ๋ฐ์ ์ด๋, ์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ง์ํ์ด ์๋ ์ ์ ์์ญ๊ณผ
์ด ์ ์ ์์ญ์ ์ฐ๊ฒฐ๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์คํธ๋ฟ์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ง ์ผ๊ด์ฑ ์๊ฒ ์ ์ฉํ ์ ์๋ค. ๊ทธ ์ด์ธ์ ๊ฒฝ์ฐ๋ ๊ฐ๋
์์ฒด์ ๋ชจํธ์ฑ์ผ๋ก ์ธํด ์ค๊ณ์์ ํ๋จ์ ๋ฐ๋ผ ์ ์ ์์ญ์
ํ์, ์ ์ ์์ญ ๊ฒฝ๊ณ๋ฉด์ ์ต๋๋จ๋ฉด์ , ์ด์ ๋ฐ๋ฅธ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์คํธ๋ฟ์ ์ต๋๋จ๋ฉด์ ๋ฑ์ด ๋ฌ๋ผ์ง ์ ์๋ค(ACI 445, 2010; KCI, 2012).
๋ฐ๋ผ์ ์ด ์ฐ๊ตฌ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ๋ชจ๋ ์คํธ๋ฟ์ ํ์๋จ๋ฉด์ ์ Eq. (1)์ ์คํธ๋ฟ ๊ฐ๋์กฐ๊ฑด๊ณผ ์ ์ ์์ญ์ ๊ฐ๋์กฐ๊ฑด์ ๋ง์กฑ์ํค๋ ๋ฒ์์์ ๊ฒฐ์ ํ ํ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด
๋ชจ๋ธ์ ๊ธฐํํ์ ์ ํฉ์กฐ๊ฑด์ ๋ง์กฑ์ฌ๋ถ๋ฅผ ์๊ฐ์ ์ผ๋ก ๊ฒํ ํ ์ ์๋๋ก ํ์๋ค. ์ด๋ ์ ์ ์์ญ์ ํ์์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ ์ ์ฐ๊ฒฐ๋ ๋ชจ๋ ์คํธ๋ฟ๊ณผ
ํ์ด์ ๋จ๋ฉด ์ธ๊ณฝ์ ์ด ๋ง๋๋ ์ ์ ์ฐ๊ฒฐํ์ฌ ํ์ฑํ์๋ค.
3.6 ๋
๋ฆฝ ์ ์ ์์ญ์ ๊ฐ๋๊ฒํ
๋ชจ๋ ํํ์ ์ ์ ์์ญ์ด ์ธ ๊ฐ์ ์คํธ๋ฟ ๋๋ ํ์ด์ ์ํด CCC-, CCT-, CTT-์ ์ ์์ญ์ผ๋ก ๊ตฌ์ฑ๋๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํ ํ ์ ์ ์์ญ ๊ฒฝ๊ณ๋ฉด์ ํ์๋จ๋ฉด์
๋ฐ ์ต๋๋จ๋ฉด์ ์ ๋น๊ต๋ฅผ ํตํด ์ ์ ์์ญ์ ๊ฐ๋์กฐ๊ฑด์ ๊ฒํ ํ๋ ํํ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ค๋ฌด์ ์ฉ ์ธก๋ฉด์์ ์ฅ์ ์ด ์์ผ๋, ์ ์ ์์ญ์
์ค์ ํ๊ดด๊ฑฐ๋ ๋ฐ ๊ฐ๋ํน์ฑ์ ์ค์ ์ค๊ณ ์ ์ ์ ํ๊ฒ ๋ฐ์ํ ์ ์๋ค. ์ ์ ์์ญ์ ์ ํจ๊ฐ๋์ ๊ดํ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์คํธ๋ฟ์ ์ ํจ๊ฐ๋์ ๊ดํ ๊ฒ์ ๋นํด
์๋์ ์ผ๋ก ๋ฏธ๋ฏธํ๋ฐ, ์ด๋ ์ ์ ์์ญ์ ํ์์ด ๋งค์ฐ ๋ค์ํ๋ฉฐ ์ ์ ์์ญ์ด ์์น ๋ฐ ์ ์ ์์ญ์ ์ ์ฐฉ๋๋ ์ฒ ๊ทผ์ ๋ฐฐ์นํํ์ ๋ฐ๋ผ ์ ์ ์์ญ์ ๊ฑฐ๋ ๋ฐ ๊ฐ๋
ํน์ฑ์ด ๋งค์ฐ ์์ดํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค.
ํํ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์์ ์ ์ ์์ญ์ ๊ฐ๋๊ฒํ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ํ ๋จ์ ์ ๊ฐ์ ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ Yun (2006)์ ์ ์ ์์ญ์ ๋ํ ๋นํ์ฑ ์ ํ์์ํด์์ ์ํํ๊ณ ์ ์ ์์ญ
๋ด๋ถ์ ํ๊ดด๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋ฐ์์ฌ๋ถ๋ฅผ ํ์ธํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ์ํ์๋ค. ๊ทธ์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ์ ์์ญ์ ํ์์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ ์ ์ฐ๊ฒฐ๋ ๋ชจ๋ ์คํธ๋ฟ๊ณผ ํ์ด์
๋จ๋ฉด ์ธ๊ณฝ์ ์ด ๋ง๋๋ ์ ์ ์ฐ๊ฒฐํ์ฌ ๊ฒฐ์ ํ๋ฉฐ, ๋นํ์ฑ ์ ํ์์ํด์์ ์ํด ์ฒ ๊ทผ ํ์ด ๋๋ ์ฒ ๊ทผ ์คํธ๋ฟ์ ๋จ๋ฉด๋ ฅ์ ์ํ ํ์ค์กฐ๊ฑด์ ์ฒ ๊ทผ์ ๋ฐฐ์นํํ,
์ ์ฐฉ๋ฐฉ๋ฒ, ์ ์ฐฉ๊ธธ์ด, ์ฒ ๊ทผ์ ์ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๊ตฌ์ํจ๊ณผ ๋ฑ์ ๊ณ ๋ คํ์ฌ ๊ฒฐ์ ํ๋ค. Fig. 9๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ฒ ๊ทผ ํ์ด์ ์ธ์ฅ๋ ฅ์ ์ ์ ์์ญ ์ ํ์์๋ชจ๋ธ์
์ ์ ๋ ฅ์ผ๋ก ์นํํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ณด์ธ ๊ฒ์ด๋ค. ์ด ์ฐ๊ตฌ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ๋ชจ๋ ์ ์ ์์ญ์ ๋
๋ฆฝ ์ ์ ์์ญ์ผ๋ก ๊ฐ์ฃผํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ํ ์ ์ ์์ญ์
์ ํํ ํ [ํ๋ฉด๊ณ ์ฒดํด์] ๋ฉ๋ด์์คํ
์ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ด์ฉํ์ฌ ์ ์ ์์ญ์ ์ ํ์์ ๋ฐ ์ ์ ๋ฒํธ๋ฅผ ์์ฑํ๊ณ ์ฒ ๊ทผ์ ์ ์ฐฉ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ํ์ฐฝ์ ํตํด ์ ํํ์ฌ ์
๋ ฅํ๋ฉด
Yun (2006)์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ํด ์ฆ๋ถํ์ค ๋จ๊ณ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ์ ์์ญ์์์ ๊ท ์ด์ง์ ์ํ, ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ํ์ ์ฌ๋ถ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ํ๊ดด๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋ฐ์์ฌ๋ถ ๋ฑ์ ์๊ฐํํ์ฌ
์๋์ ์ผ๋ก ๊ฒํ ํ ์ ์๋ค. Fig. 10์ Bouadi (1989)์ ์ํด ํ๊ดด์คํ์ด ์ํ๋ 10๊ฐ์ CCT ๋
๋ฆฝ์ ์ ์์ญ ์ค LFT-R ๋
๋ฆฝ์ ์ ์์ญ์
ํ๊ดด๊ฐ๋๋ฅผ ์ด ์ฐ๊ตฌ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ์ด์ฉํ์ฌ ํ๊ฐํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์ธ ๊ฒ์ด๋ค. Fig. 10(b)์์ ๊ฒ์์ ๋ฐํ์ ํ์ ์ ์ผ๋ก ํ์ํ ์ ํ์์์ ์๋ ฅ์ํ๋
์ต๋ ์์ถ์ฃผ์๋ ฅ์ด ํ๊ดดํฌ๋ฝ์ ์๋ ฅ์ ๋๋ฌํ 2๋ฐฉํฅ ์์ถ์ํ์ด๋ฉฐ, ๊ฒ์ ๋ฐํ์ ํ์ ์ ์ผ๋ก ํ์ํ ์ ํ์์์ ์๋ ฅ์ํ๋ ์ต๋ ์์ถ์ฃผ์๋ ฅ์ด ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์
์์ถ๊ฐ๋์ ๋๋ฌํ 2๋ฐฉํฅ ์์ถ-์ธ์ฅ ์๋ ฅ์ํ์ด๋ค. ๋นํ์ฑ ์ ํ์์ํด์์ ํตํ ์ ์ ์์ญ ๊ฐ๋๊ฒํ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์คํ ์์ ์ ์ ์์ญ์ ํ๊ดด๋ชจ๋๋ฟ ์๋๋ผ ํ๊ดด๊ฐ๋๋ฅผ
์ ํํ ํ๊ฐํ ์ ์์์ ์ ์ ์๋ค.
Fig. 9.
Imposition of Finite Element Forces on Nodal Zones
Fig. 10.
Finite Element Inelastic Analysis of Isolated Nodal Zone LFT-R (Adapted from Yun,
2006)
4. ๋ดํ๋ ฅ ๊ฒํ ๋ฅผ ํตํ ์ ์ฉ์ฑ ๊ฒ์ฆ
์ง๊ธ๊น์ง ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ค์ฉ์ ์ผ๋ก ํ์ฉํ๊ธฐ ์ํ ํ๋ก๊ทธ๋จ๊ณผ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ์ค๊ณ๋ฅผ ์ ํํ๊ณ ํฉ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์ํํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ์ฒ ๊ทผ ์ํฅ์ ๊ณ ๋ ค,
์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ ์ ์์ญ ์ ํจ๊ฐ๋ ๊ฒฐ์ , ์คํธ๋ฟ๊ณผ ํ์ด์ ๊ฐ์ฑ๊ฒฐ์ ๋ฑ๊ณผ ๊ด๋ จํ ์ธ๋ถ๊ธฐ๋ฅ ๋ฑ์ ์ค์ ์ ์ผ๋ก ์๊ฐํ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ํ๋ก๊ทธ๋จ ์์ฒด์ ์ฑ๋ฅ์ ๊ฒ์ฆํ
์ ์๋ ์คํ๊ฒฐ๊ณผ์์ ๋น๊ต์๋ฃ๋ 3.6์ ์ ๋น์ ํ์ ์ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ํ ๋
๋ฆฝ์ ์ ์์ญ์ ๊ฐ๋๊ฒํ ์ด์ธ์๋ ํฌํจ๋์ด์์ง ์๋ค. ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ด์ฉํ
์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ๋ดํ๋ ฅ์ ์ ์ ๋ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ๊ตฌ์ฑ์์์ธ ์คํธ๋ฟ, ํ์ด, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ ์ ์์ญ ๋ฑ์ ๊ฐ๋๋ฅผ ์ข
ํฉ์ ์ผ๋ก ๊ฒํ ํ์ฌ ํ๊ฐํ ์ ์์ผ๋ฉฐ,
๋ํ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ์์ฒด์ ์์ ์ฑ์ ๊ฒํ ํ์ฌ ํ๊ฐํ ์๋ ์๋ค. ์ด ๋
ผ๋ฌธ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ ๋ฐ ์ด ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ์ด๊ธฐ๋ฒ์ ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ํ๊ดด์คํ์ด ์ํ๋ ๋ค์์
์ฒ ๊ทผ ๋ฐ ํ๋ฆฌ์คํธ๋ ์คํธ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊น์ ๋ณด, ํจ๋, ์ฝ๋ฒจ, ํฑ์ด์ง ๋ณด, ํฌ์คํธํ
์
๋ณด์ ์ ์ฐฉ๋ถ ๋ฑ์ ํฌํจํ ์ฌ๋ฌ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ๋ดํ๋ ฅ์ด ๊ฒํ ๋์์ผ๋ฉฐ(Yun,
2000, 2002, 2003, 2005; Yun et al., 2007; Jeon and Yun, 2010), ๋ํ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊น์ ๋ณด, ํฑ์ธ์ง
Tํ ๋ณด, Tํ ๊ต๊ฐ์ฝํ๋ถ, ใ
ํ ๊ต๊ฐ์ฝํ๋ถ, ์น๋ฒฝ, ๋ง๋์ง์ง ๋
๋ฆฝ๊ธฐ์ด, ์๋ฐ์ง์ง ๋
๋ฆฝ๊ธฐ์ด, ๊ต๋๊ธฐ์ด ๋ฑ์ ์ค๊ณ์ ํ์ฉ๋์๋ค(KCI, 2012).
๋ฐ๋ผ์ ๊ธฐ์กด ์ฐ๊ตฌ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ก ๋ฏธ๋ฃจ์ด๋ณผ ๋ ์ด ์ฐ๊ตฌ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ๋ดํฌ๋ ๊ตฌ์กฐํด์๊ธฐ๋ฅ, ์ ํจ๊ฐ๋ ๊ฒฐ์ ๊ธฐ๋ฅ, ํ์ค์ ๋ฌ๋ฅ๋ ฅ ๊ฒฐ์ ๊ธฐ๋ฅ, ์ ์ ์์ญ์ ์ ๋ฐ๊ฐ๋ ๊ฒํ ๊ธฐ๋ฅ
๋ฑ์ ํฐ ๋ฌธ์ ๊ฐ ์๋ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
5. ๊ฒฐ ๋ก
์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ ๋ฐ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ์ ์์ญ์ ๊ฑธ์น ์ค๊ณ๋ฅผ ํฅ์์ํค๋ ๊ฒ์ผ๋ก์, ์ฌ๋ฌ ๋ณต์กํ ํ์ค์กฐ๊ฑด ๋ฐ ๊ธฐํํ์ ํ์์ ๊ฐ๋
์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ ๋ฐ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ์ค๊ณ์ ํจ๊ณผ์ ์ด๋ผ๊ณ ์๋ ค์ ธ ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ํ ์ค๊ณ๊ณผ์ ์ ๋ฐ๋ณต์ ์ธ ์์นํด์๊ณผ์ , ๋ง์ ์์
๋์์ ๊ณ์ฐ๊ณผ์ , ์์ฒญ๋ ์๊ฐ๊ณผ ๋
ธ๋ ฅ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ฌ๋ฌ ๋จ๊ณ์์์ ์ค๊ณ์์ ์ฃผ๊ด์ ์ธ ํ๋จ ๋ฑ์ ํ์๋ก ํ๋ฉฐ, ์ด๋ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ค๋ฌด์ ์ฉ์
์ ํดํ๋ ์ฃผ๋ ์์ธ์ด๋ค. ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋จ์ ์ ๊ฐ์ ํ๊ธฐ ์ํด ์ปดํจํฐ ๊ทธ๋ํฝ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ๊ฐ๋ฐ์ ๊ดํ ๋ช๋ช ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ํ๋์์ผ๋, ๊ทธ ์ฐ๊ตฌ๊ฒฐ๊ณผ๋
์๋ก ์์ ์ธ๊ธํ๋ฐ์ ๊ฐ์ด ์์นํด์ ๋ฐ ๊ทธ๋ํฝ ๊ธฐ๋ฅ ์ธก๋ฉด์์ ๋ถ์กฑํ ๋ถ๋ถ์ด ๋ง๋ค.
์ด ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์ ํ์ฐ๊ตฌ์ ๋จ์ ๋ฐ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ์ฌ PC ์๋์ฐ ์์คํ
์์ ๋ชจ๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ํด์ ๋ฐ ์ค๊ณ๋ฅผ ์ ๋ฌธ์ ์ด๊ณ ํจ์จ์ ์ผ๋ก
์ํํ ์ ์๋ ์ปดํจํฐ ๊ทธ๋ํฝ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ๊ฐ๋ฐ, ์ ์ํ์๋ค. ๊ฐ๋ฐํ ๊ทธ๋ํฝ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ๋ชจ๋ธ๋ง ๋ฐ ํด์/์ค๊ณ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๊ทธ๋ํฝ์ผ๋ก ์ ๊ณตํ๋
์ ์ ์ธํฐํ์ด์ค๋ฅผ ๊ฐ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ๋ชจ๋ ์ข
๋ฅ์ ๊ฒฝ๊ณ์กฐ๊ฑด์ ์ํํ ์ ์๋ ํ๋ฉด๊ณ ์ฒด ๋ฐ ํ๋ฉดํธ๋ฌ์ค์ ์ ํ ๋ฐ ์ฌ๋ฃ๋น์ ํ ํด์์ ์ํ ์ ํ์์ํด์ ํ๋ก๊ทธ๋จ,
๋ถ์ ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ์ ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ํ์ด์ ์ถ๊ฐ์ฑ ๊ฒฐ์ ์ ์ํ ํ๋ก๊ทธ๋จ, ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์์ค ๋ฐ ์ฒ ๊ทผ์ ์ํฅ์ ์๋์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ๊ธฐ ์ํ ํ๋ก๊ทธ๋จ,
์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ ์ ์์ญ์ ์ ํจ๊ฐ๋๋ฅผ ์๋์ ์ผ๋ก ๊ฒฐ์ ํ๊ธฐ ์ํ ํ๋ก๊ทธ๋จ, ๋ค์ํ ํํ์ ์คํธ๋ฟ ๋ฐ ์ ์ ์์ญ์ ํ์์ ๊ฒฐ์ ํ๊ธฐ ์ํ ํ๋ก๊ทธ๋จ, ์ ์ ์์ญ์
๊ฐ๋๋ฅผ ์ ๋ฐํ๊ฒ ๊ฒํ ํ๊ธฐ ์ํ ํ๋ก๊ทธ๋จ ๋ฑ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ํด์ ๋๋ ์ค๊ณ๊ณผ์ ์ ํ์ํ ๋ชจ๋ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ํ์ฌํ๊ณ ์๋ค. ๋น๋ก
์ด ์ฐ๊ตฌ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ด ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ์ค๊ณ๋ฅผ ์ํ ํจ์จ์ฑ๊ณผ ํธ์์ฑ์ด ๋ฐ์ด๋ ๊ทธ๋ํฝ ํ๊ฒฝ์ ์ ๋ชฉ์ํจ ๋ค์ํ ๊ธฐ๋ฅ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์๋๋ผ๋ ํจ์จ์ ์ด๊ณ ํฉ๋ฆฌ์ ์ธ
์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ถ์ฌ์ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ํด์ ๋ฐ ์ค๊ณ๋ฅผ ์ํด์๋ ์คํธ๋ฟ-ํ์ด ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ ๋ฐ ์ ํ์์ํด์๋ฒ์ ๋ํ ์ฌ์ฉ์์ ์ ๋ฌธ์ ์ธ ์ง์์ด ํ์ํ๋ค.